未知拓扑下低压配电网触电仿真与风险评估：基于智能电表数据的两阶段方法

低压配电网对于向终端用户供电至关重要，触电安全是关键关注点；然而，实际运行中拓扑信息的频繁不完整使得准确评估触电风险极具挑战性。本文提出了一种在拓扑完全未知且缺乏相角测量的情况下，用于低压配电网触电仿真与风险评估的两阶段方法，仅使用常规智能电表数据解决了拓扑信息不可用、不完整或过时的关键挑战。该方法在没有先验拓扑知识或同步相量的情况下，创新性地研究了TT、TN-C和TN-S接地系统下的触电风险。所提出的方法结合了不依赖相角的数据驱动阶段和模型驱动阶段：数据驱动阶段采用基于层次聚类的拓扑标签矩阵估计和加权拉普拉斯矩阵重构迭代算法来识别网络结构和线路参数，仅需有功功率、无功功率、电压幅值和电流幅值。模型驱动阶段采用结合时域有限差分法的改进节点分析法（MNA-FDTD）评估单相接地故障下的暂态漏电电压分布，从而根据国际安全标准评估触电风险。主要贡献包括实用的无相位拓扑识别框架、三种接地系统的对比风险分析，以及针对现实世界低可观性网络的数据-模型集成方法。仿真结果表明，即使没有相位数据，也能实现准确的拓扑/参数识别，相对Frobenius范数误差仅为1.8%。TN-S提供了符合IEC标准的最高安全性，在特定条件下其次是TN-C和TT，为缺乏详细拓扑记录的电力公司提供了实用的解决方案。